基于CRUISE的纯电动轿车动力总成参数优化匹配及性能仿真分析_一汽技术中心_王燕等

基于CRUISE的纯电动轿车动力总成参数优

化匹配及性能仿真分析

王燕1，杨兴旺1，郑益红1，赵子亮1

（1 中国第一汽车集团公司技术中心，长春市创业大街1063 号）

[摘要] 在电动汽车开发过程中，动力总成的选型对整车动力性、经济性以及整车成本至关重要。本文针对一汽某款纯电动轿车，提出了其电机、电池以及减速器等动力总成的匹配方法，并结合整车性能指标要求，应用AVL CRUISE软件对这些参数进行了匹配计算，得到了较为满意的结果，为下一步的整车开发奠定了基础。实践表明，利用专业软件进行建模和仿真，可以大大提高动力总成参数匹配效率。AVL CRUISE软件非常适用于整车前期开发的参数匹配和性能预测。

关键词：A VL CRUISE；参数匹配；减速器速比；经济性优化

主要软件：A VL CRUISE

Powertrain Parameters Design And Vehicle Performance

Simulation of Battery Electric Vehicles Based On CRUISE Wang Yan1, Y ang Xingwang1 ,Zheng Yihong1,Zhao Ziliang1

1. CHINA F AW Co.,Ltd.R&D CENTER NO.1063 Chuangye Street，Changchun,jilin,China;

[Abstract] It is very important for the powertrain selection which can affect the vehicle performance, consumption, cost and so on during the development process of electric vehicles. A method of parameters design of the motor, power batteries and transmission is put forward for a certain Electric Vehicle of FAW. According to the vehicle performance requirements, the software of A VL CRUISE was taken to design and calculate the vehicle parameters, and a satisfactory result was obtained from the calculation process, which established a foundation for the next vehicle development. The practice shows that the use of specialized software for modeling and simulation can greatly improve the efficiency of the powertrain parameters design, and A VL CRUISE is very suitable for parameters design and vehicle performance prediction in the prior phase of the vehicle development.

Keywords: AVL CRUISE; parameters design; reducer ratio; economic optimization Software: AVL CRUISE

1.前言

随着电动汽车的发展，各大企业把越来越多的精力投入到混合动力和纯电动轿车研发上。众所周知，目前制约纯电动车发展的两个重要影响因素就是续驶里程和成本。在现有水平条件下，对电动汽车的动力总成系统参数进行合理的匹配和设计，可以缩短整车开发周期，减少整车成本，提高传动效率，降低整车能耗，增加续驶里程。纯电动车不同于混合动力车，其驱动电机为唯一动力源，电池为唯一能量源，两者参数的匹配，直接影响整车性能，当两者不能得到合理匹配时，整车输出功率、能量将会受到限制，整车动力性、经济性达不到既定技术指标，且整车成本不能得到合理优化。因此，动力总成合理的选型，关键总成的合理匹配设计，对整车开发至关重要。

本文针对一汽某款纯电动轿车，基于A VL CRUISE软件，对整车动力总成参数进行了匹配及整车性能仿真研究。

2.AVL CRUISE软件介绍

A VL公司开发的CRUISE软件是研究车辆动力性、经济性、排放性能及制动性能的高级仿真软件，它包含了车辆的基本模块和控制模块，用户可以利用模型生成器建立所需的车辆系统模型，并在此基础上进行仿真分析，利用仿真果优化动力总成及传动系的参数，从而快速完成系统的设计。

CRUISE是一种非常灵活的车辆仿真分析软件，可对任意结构形式的车辆传动系统进行建模与仿真，用于车辆开发过程中的动力系统、传动系统的匹配、整车性能预测和仿真计算。可进行发动机、变速器、轮胎的选型及匹配优化；还可以用于混合动力汽车、电动汽车的动力传动系统及控制系统的开发和优化。

CRUISE具有以下特点：

1)模块化的概念可进行各种汽车和动力总成配置的分析；

2)智能化的司机模型根据人体反应真实地再现车辆的行为；

3)发动机的冷启动模型考虑了高等摩擦和热力学效应；

4)黑盒子功能可嵌入用户自定义的模块和控制算法；

5)具有一维流体动力学软件Flowmaster和KULI接口；

6)具有MATLAB /SIMULINK 接口。

3.模型搭建及仿真输入

3.1匹配目标

基于一汽某款纯电动轿车，重新匹配动力电机、电池及减速器等动力总成参数，使得整车满足动力性、经济性性能指标要求。